基于 STM 的单颗预转螺旋自旋的交换噪声光谱
介观与纳米尺度物理
2015-06-24 v2
摘要
ESR-STM 是一种能够检测单颗自旋预转的新兴技术。我们讨论了基于单颗预转螺旋自旋 S 与隧道电子之间直接交换耦合的 ESR-STM 机制。我们指出，由于单颗预转一个周期内隧道电子数目很小（约 20），因此可能在该周期内形成净的暂时极化，该极化通过交换相互作用与局域自旋耦合。这种耦合会随机调制隧道势垒，从而在隧道电流中产生频率为自旋预转的洛林频率分量与隧道电子自旋色散的乘积的噪声分量。当隧道电子自旋极化为随机白噪声时，此噪声分量在整个频率范围内展开。相反，当隧道电子自旋的功率谱在零频率处有峰值时， 处的噪声会升高。我们讨论了这种自旋极化的可能来源。我们发现，对于相关参数，谱特征的信噪比为 2-4，与已报告的信噪比相当。电流波动的大小随直流电流和磁场的增大呈相对较弱的递增函数。讨论了隧道电子对预转自旋产生的背作用导致的线宽效应。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0206325,
title = {Exchange Based Noise Spectroscopy of a Single Precessing Spin with STM},
author = {A. V. Balatsky and Yishay Manassen and Ran Salem},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0206325},
year = {2015}
}
备注
Added discussion on spin polarization of tunneling electrons and the role of paramagnetic centers on the tip. To be published; 5 pages latex file, 1 ps figure file